Sposób, w jaki rośliny dokonują selekcji mikroorganizmów, z którymi wchodzą w interakcję, opisali naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego i Instytutu Botaniki im. Władysława Szafera PAN. Wyniki opublikowało czasopismo „ISME”.
Zespół naukowców z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego pod kierownictwem dr. hab. Piotra Rozpądka, we współpracy z dr Agnieszką Domką z Instytutu Botaniki im. Władysława Szafera PAN oraz zespołem dr Markusa Puschenreitera z Uniwersytetu Przyrodniczego w Wiedniu, opisał, w jaki sposób rośliny dokonują selekcji mikroorganizmów, z którymi wchodzą w interakcję, oraz jak ta symbioza wspiera adaptację gospodarza do środowiska.
Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, że optymalne funkcjonowanie rośliny w danym kontekście środowiskowym zależy od tego, z jakimi mikroorganizmami wejdzie w interakcję.
W naszych badaniach okazało się, że gospodarz czynnie „wybiera” mikroorganizmy, z którymi oddziałuje. Symbioza z tymi wyselekcjonowanymi mikroorganizmami pozwala roślinie w pełni wykorzystać swój potencjał adaptacyjny. Rośliny charakteryzujące się różnymi strategiami przystosowania do wegetacji w środowiskach zanieczyszczonych metalami: hiperakumulatory – rośliny pobierające znaczne ilości metali oraz rośliny chroniące się przed toksycznością takich środowisk przez ograniczenie poboru metali, były
kolonizowane przez całkowicie różne zespoły mikroorganizmów pochodzących z gleby – wyjaśnia dr hab. Piotr Rozpądek.
Dodaje, że mikroorganizmy te „wspomagały” swojego gospodarza odpowiednio zwiększając pobór metali u hiperakumulatorów oraz ograniczając ten pobór u roślin wykorzystujących strategię unikania. Wbrew powszechnym przekonaniom, oddziaływanie mikroorganizmów na dostępność metali w podłożu nie determinowało zdolności rośliny do ich akumulacji. Badacze wykazali, że optymalizacja poboru metali z gleby przez rośliny reprezentujące różne strategie adaptacyjne wynikała z oddziaływania mikroorganizmów na roślinne mechanizmy poboru metali. Kluczową rolę w tym procesie odegrała optymalizacja ekspresji białek transportujących metale z gleby do rośliny przez mikroorganizmy.
Nasze ustalenia podają w wątpliwość kryteria wyboru mikroorganizmów wykorzystywanych jako biostymulatory w rolnictwie i fitoremediacji i podkreślają, że funkcjonalny wpływ mikroorganizmów na roślinę gospodarza przewyższa ich oddziaływanie na środowisko, w tym przypadku na rozpuszczalność metali w glebie – podsumowuje kierownik zespołu.
Wyniki ukazały się na łamach czasopisma „ISME”.
MK, źródło: MCB UJ